1894年7月1日、清朝は日本が開戦とともに台湾を攻撃することを予防するために台湾の警戒を命じた。さらに7月24日、福建水師総督の楊岐珍と、広東南澳鎮総兵劉永福を台湾に派遣し、楊を幇弁台湾防務に任じた。その後人事の異動がいくつかあり、唐景崧が台湾巡撫として台湾防衛にあたった。また清朝は台湾で教師をしていた丘逢甲に義友軍を組織させた。11月、日清戦争の敗戦が濃厚になるころ日本の台湾領有の意図を察知した張之洞と弟子の唐景崧は、清朝の防衛線を維持を目的とし、日本への割譲を回避するために外国の介入を導くために台湾をイギリスやフランスに貸し出すなど様々な案を練っていた。1895年1月、日本の勝利が確定的になると清はイギリス、アメリカを仲介として、終戦条約を打診したが遼東半島、台湾領有を目指していた日本は受け入れず戦争は続いた。3月下旬、終戦交渉が行われるなか、澎湖を日本軍が制圧した。3月30日の日清休戦定約でも台湾は休戦地域から外されていた。清朝内部では割譲反対派と、講和のためには必要だとする一派に議論が分かれていた。実際に交渉の談では清朝側は当初、実際に占領された奉天の一部や澎湖はともかく、まったく兵の及んでいない台湾については全面拒否、二度目は部分的な割譲なら受け入れるという返答を返した。4月17日の下関条約での日本への割譲が決まると、台湾の士紳ら不平勢力は清朝に対し上奏し、また唐にたいして交渉し台湾に在留することを求め、4月23日の三国干渉による遼東半島の還付を知り、列強の干渉による帰朝に望みを託した。5月1日、清朝は在仏の王之春に台湾割譲阻止を狙った交渉をフランスと始めるように指示した。5月3日、こうした情勢をうけ李鴻章は再度台湾割譲見直しについての再協議を持ちかけたが、伊藤博文はそれを拒否し、5月10日樺山資紀を台湾総督と軍務司令官に任じた。台湾の文武官と商人たちは張之洞の腹案であった清朝内部に留まり抵抗するという策を破棄し独立国として抵抗することを決め、5月25日、唐景崧を総統、劉永福を大将軍とする台湾民主国の建国が宣言された。唐は清朝の文武官に去就を明かにさせたところ、他の多くの官僚とともに楊とその配下の部隊は帰国した。また劉永福は台南へ本拠地を移した。一方で、当時の台湾の状況には異論が存在する。1904年9月25日のニューヨークタイムスは当時の台湾の状況を「清国や諸外国の無法者が逃げ隠れる巣窟」「清朝は入殖後も事実上この土地を放置し、その荒涼な無法者天国を放任状態に置いた」として治安が悪かったことを伝えている。また台湾近海を航行する諸外国の船舶が殺害、略奪される海賊行為が繰り返されたため、米国をはじめとする諸外国が清国に苦情を訴えていたことを紹介し、そのため清朝は日本への台湾割譲を喜んだだろうとしている。5月26日、樺山資紀は台湾民主国建国宣言の報をイギリス汽船から得ると、授受式を待たずに基隆を攻略することを決定した。上陸付近に駐屯していた台湾民主国軍はほぼ無抵抗であったが、31日の三貂嶺で若干の抵抗があった。6月2日清側の割譲責任者であった李経芳は割譲反対派に暗殺されるのを恐れ上陸せず、基隆沖で樺山との間に台湾接受の手続きを行った。このとき、李の台湾授受公文の草案にあった台湾民主国についての文言は、民主国を認めることと同義であると樺山は削除した。6月4日、日本政府は各国領事館などに日本が台湾を領有したので台湾海峡間の交易は安全であると伝えた。
出身はその頃の東京市京橋区で、現在の東京駅八重洲口前の地に生まれた。そして地元の小学校、旧制府立高等学校（7年制）を経て1937年に東京帝国大学理学部物理学科に入学。在学中に1年間を数学科の授業受講に費やして年限3年の（旧制）大学に4年をかけ、1941年3月に卒業した。卒業後は大学院に残って小谷正雄教授の指導を受け、原子・分子の物理学を研究した。しかし、当時は戦時下で指導教官の小谷も極超短波の研究をしていた時期だったので、木原もその一環として導波管内のマイクロ波の挙動を研究し、その成果を戦後にまとめて単行本「導波管」（修教社、1948）として出版した。そしてこれが木原の学位論文となった。　一方その間、1943年に同大学理学部助手に採用され、戦後になって 1949年に助教授に昇進、1959年に教授に昇進した。木原の研究の本領は分子間力ないしは気体論にあり、それはライフワークとも言うべきものである。実際、1943年に気体の第3ビリアル係数を具体的に計算したのを始めとして、気体の状態方程式や輸送係数をもちいての分子間力の決定、凸体のコアを持つ分子間ポテンシャルの創始、自力で結晶する分子模型の発明など、数多の創意あふれる仕事をして、それらをまとめて岩波全書の1冊「分子間力」（1976)を出版した。なお、この時期にある機縁で2次元結晶の相転移現象を研究したモデル（s色イジング模型）は現在 Potts-Kiharaモデルと呼ばれている。1950年代後半になって日本でも熱核融合研究の機運が生まれ、その中で木原はクーロン力を分子間力とする気体としてプラズマの研究を始め、まずはプラズマの基本的性質に関する理論をとりまとめて岩波講座「現代物理学」の1冊「プラズマの物理学」（1959）を著した。そして多くの研究を行ったが、もっとも関心をもっていたクーロン力の衝突断面積の発散の問題を解決したのち、1967年頃から研究の重心を宇宙論にうつした。なお、日本の熱核融合研究の初期、その研究体制づくりにおいても日本学術会議核融合特別委員会幹事として大いに貢献した。宇宙論においてはまず膨張する宇宙において物質が凝集して銀河をつくるための密度のゆらぎの閾値を決定した。そして、宇宙で重力によって相互作用する銀河の体系の研究に2体相関関数を導入し、また計算機シミュレーションを行ってその群がり方の特徴をよく再現出来ることを示した。これらの先駆的研究により1998年に東レ科学技術賞を受賞した。1977年に東京大学教授を定年退官した後、電気通信大学において5年間、つづいて明星大学において10年余にわたり教授を務めて教育に力をいたした。特に明星大学では学生を指導して計算機シミュレーションを行い、相転移現象の様子などを一緒に調べて楽しんだ。そしてその結果をまとめて「Cによる統計物理」（東京大学出版会、1993）として出版した。そのほかにも木原には「化学物理入門」（岩波全書、1978)、「分子と宇宙」（岩波新書、1979)、「幾何学と宇宙」（東京大学出版会、1983)、「原子・分子・遺伝子」（東京化学同人、1987）などの一般向け著書があり、いずれも木原の自然観の現れである。